專利名稱：一種復(fù)合吸附劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸附式制冷領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合吸附劑。
背景技術(shù)：
吸附式制冷作為一種以再生能源或者低品位熱源驅(qū)動(dòng)的綠色制冷技術(shù)，越來(lái)越受到人們的重視。與傳統(tǒng)的吸收式制冷相比，吸附式制冷不但降低了電力消耗，還避免了吸收式制冷在工作中的系統(tǒng)工質(zhì)結(jié)晶和高溫?zé)岣g等問(wèn)題，同時(shí)對(duì)環(huán)境更加友好。但是目前吸附式制冷仍然有很大的應(yīng)用困難，主要在于吸附劑存在著諸多缺陷，如易結(jié)塊、熱傳質(zhì)性能差以及機(jī)械性能較差等。中國(guó)專利CN1613551公開(kāi)了一種氯化鈣-膨脹石墨混合吸附劑，在該專利中將膨脹石墨與氯化鈣水溶液混合，烘干后壓制成塊狀混合吸附劑，解決了吸附劑結(jié)塊的問(wèn)題。中國(guó)專利號(hào)CN101249420公開(kāi)了一種膨脹石墨-氯化物復(fù)合吸附劑的制備方法，在該專利中將膨脹石墨壓制成塊，再將塊狀膨脹石墨浸潰于氯化鈣水溶液中，借助塊狀膨脹石墨中的石墨骨架結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了吸附劑的傳熱傳質(zhì)性能，同時(shí)也避免了吸附劑的結(jié)塊。但是上述兩種吸附劑的機(jī)械性能還是較差，經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期的吸附脫附使用之后，塊狀的吸附劑就會(huì)松散或分層或剝落，嚴(yán)重影響了吸附劑的重復(fù)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種不易結(jié)塊，熱傳質(zhì)性能優(yōu)，并且機(jī)械性能好，重復(fù)使用仍能保持骨架結(jié)構(gòu)的復(fù)合吸附劑及其制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合吸附劑，其包括:氯化鈣、膨脹石墨及聚氧化乙烯。優(yōu)選地，所述氯化鈣的質(zhì)量百分比為20% 50%，所述膨脹石墨的質(zhì)量百分比為30% 40%，所述聚氧化乙烯的質(zhì)量百分比為20% 40%。優(yōu)選地，所述聚氧化乙烯的分子量為4X IO6 8X 106。本發(fā)明還提供了一種制備上述任一項(xiàng)中所述復(fù)合吸附劑的方法，其包括如下步驟:(I)將氯化鈣和聚氧化乙烯溶解，得到前驅(qū)液；(2)在步驟(I)中得到的前驅(qū)液中加入膨脹石墨，得到混合液；(3)將步驟(2)得到混合液干燥至粉末后壓制成型，即得到復(fù)合吸附劑。優(yōu)選地，步驟(2 )中的所述膨脹石墨由可膨脹石墨在500 V 700 V下保溫Smin 12min制得。更優(yōu)選地，所述可膨脹石墨的粒徑為50目 80目。優(yōu)選地，步驟(2)中加入膨脹石墨時(shí)持續(xù)攪拌所述前驅(qū)液。優(yōu)選地，步驟(3)中所述干燥的溫度為90°C 100°C。優(yōu)選地，步驟(3)中所述壓制成型的壓力為14MPa 20MPa。本發(fā)明通過(guò)膨脹石墨與氯化鈣的混合，提高了吸附劑的傳熱傳質(zhì)能力，防止吸附劑的結(jié)塊，同時(shí)通過(guò)聚氧化乙烯的加入，避免了吸附劑發(fā)生松散、分層、脫落等現(xiàn)象，提高了吸附劑的機(jī)械性能。本發(fā)明提出的復(fù)合吸附劑制備方法簡(jiǎn)單易行，便于推廣。


圖1為本發(fā)明復(fù)合吸附劑制備方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。本發(fā)明提供的復(fù)合吸附劑中的膨脹石墨可以增強(qiáng)吸附劑的導(dǎo)熱系數(shù)同時(shí)避免氯化鈣結(jié)塊，加入聚氧化乙烯則可以通過(guò)高分子量的分子之間的作用增強(qiáng)材料的機(jī)械性能，同時(shí)聚氧化乙烯為親水性物質(zhì)，其不會(huì)阻斷吸附劑對(duì)水的吸附/脫附。本發(fā)明提供的復(fù)合吸附劑中各組分的比例并不特別限定，優(yōu)選地可如下:氯化鈣的質(zhì)量百分比為20% 50%，膨脹石墨的質(zhì)量百分比為30% 40%，聚氧化乙烯的質(zhì)量百分比為20% 40%。進(jìn)一步地，聚氧化乙烯的分子量可優(yōu)選為4X IO6 8X 106。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種上述復(fù)合吸附劑的制備方法，包括以下步驟:第一步:將氯化鈣和聚氧化乙烯溶解，得到前驅(qū)液。本發(fā)明對(duì)所述氯化鈣和聚氧化乙烯的溶解方法并無(wú)特別限定，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法，如先溶解氯化鈣，再加入聚氧化乙烯，或同時(shí)在水中加入氯化鈣和聚氧化乙烯一起溶解，并且為了使溶解更加快速，也可在溶解時(shí)加以攪拌或加熱。第二步:在第一步得到的前驅(qū)液中加入膨脹石墨，得到混合液。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道，為了使膨脹石墨均勻分散在前驅(qū)液中，在加入過(guò)程中還可不停地?cái)嚢枨膀?qū)液。此外，為了更方便地制備合適粒徑的膨脹石墨，可將可膨脹石墨在500°C 700°C下保溫8min 12min，可膨脹石墨的粒徑范圍可選擇在50目 80目。第三步:將第二步中得到的混合液干燥至粉末后壓制成型，即得到復(fù)合吸附劑，其中干燥的溫度可控制為90°C 100°C ;為了粉末更好地成型，可控制壓制成型的壓力在14MPa 20MPa。本發(fā)明提供的復(fù)合吸附劑通過(guò)聚氧化乙烯的加入，增強(qiáng)了復(fù)合吸附劑的機(jī)械性能，同時(shí)聚氧化乙烯也不會(huì)阻斷材料對(duì)水的吸附/脫附。在實(shí)施例中使用國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的氯化鈣，日本住友集團(tuán)生產(chǎn)的聚氧化乙烯，山東青島成泰制品有限公司生產(chǎn)的可膨脹石墨；采用天津市科器高新技術(shù)公司生產(chǎn)的769YP-24B型粉末壓片機(jī)將粉末壓制成型。實(shí)施例1取IOOOml水，將8.0Og氯化鈣溶于其中，氯化鈣完全溶解之后稱取4.0Og聚氧化乙烯緩慢溶于氯化鈣溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在500°C下保溫8min，制得膨脹石墨；再稱取8.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀的復(fù)合吸附劑。將得到的復(fù)合吸附劑放置在戶外環(huán)境中，I 2天后觀察發(fā)現(xiàn)復(fù)合吸附劑沒(méi)有任何松散、分層、剝落等現(xiàn)象發(fā)生，而且其表面有濕潤(rùn)現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)施例1制備的復(fù)合吸附劑有較好的吸脫附性能。實(shí)施例2取2500ml水，將7.50g氯化鈣溶于其中，氯化鈣完全溶解之后稱取15.0Og聚氧化乙烯緩慢溶于氯化鈣溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在700°C下保溫12min，制得膨脹石墨；再稱取15.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin直至溶液中膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將混合液置于90°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取3.50g的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀復(fù)合吸附劑。將得到的復(fù)合吸附劑放置在戶外環(huán)境中，I 2天后觀察發(fā)現(xiàn)復(fù)合吸附劑沒(méi)有任何松散、分層、剝落等現(xiàn)象發(fā)生，而且其表面有濕潤(rùn)現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)施例2制備的復(fù)合吸附劑有較好的吸脫附性能。實(shí)施例3取IOOOml水，將20.0Og氯化鈣溶于其中，氯化鈣完全溶解之后稱取8.0Og聚氧化乙烯緩慢溶于氯化鈣溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在600°C下保溫lOmin，制得膨脹石墨；再稱取12.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀復(fù)合吸附劑。將得到的復(fù)合吸附劑放置在戶外環(huán)境中，I 2天后觀察發(fā)現(xiàn)復(fù)合吸附劑沒(méi)有任何松散、分層、剝落等現(xiàn)象發(fā)生，而且其表面有濕潤(rùn)現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)施例3制備的復(fù)合吸附劑有較好的吸脫附性能。實(shí)施例4取2500ml水，將12.0Og氯化鈣溶于其中，氯化鈣完全溶解之后稱取16.0Og聚氧化乙烯緩慢溶于氯化鈣溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在500°C下保溫12min，制得膨脹石墨；再稱取12.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將得到的混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取3.50g的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀的復(fù)合吸附劑。將得到的復(fù)合吸附劑放置在戶外環(huán)境中，I 2天后觀察發(fā)現(xiàn)復(fù)合吸附劑沒(méi)有任何松散、分層、剝落等現(xiàn)象發(fā)生，而且其表面有濕潤(rùn)現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)施例4制備的復(fù)合吸附劑有較好的吸脫附性能。實(shí)施例5取IOOOml水，將6g氯化鈣溶于其中，氯化鈣完全溶解之后稱取8g聚氧化乙烯緩慢溶于氯化鈣溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在700°C下保溫8min,制得膨脹石墨；再稱取6g已制備好的膨脹石墨溶于溶液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在14MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀復(fù)合吸附劑。將得到的復(fù)合吸附劑放置在戶外環(huán)境中，I 2天后觀察發(fā)現(xiàn)復(fù)合吸附劑沒(méi)有任何松散、分層、剝落等現(xiàn)象發(fā)生，而且其表面有濕潤(rùn)現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)施例5制備的復(fù)合吸附劑有較好的吸脫附性能。雖然本發(fā)明是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本發(fā)明并不被限定于上述實(shí)施例，而只受所附權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對(duì)其進(jìn)行修改和變化，但并不離開(kāi)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合吸附劑，其特征在于，包括: 氯化鈣、膨脹石墨及聚氧化乙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合吸附劑，其特征在于，所述氯化鈣的質(zhì)量百分比為20% 50%，所述膨脹石墨的質(zhì)量百分比為30% 40%，所述聚氧化乙烯的質(zhì)量百分比為20% 40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合吸附劑，其特征在于，所述聚氧化乙烯的分子量為4X106 8X106。
4.一種制備如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述復(fù)合吸附劑的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將氯化鈣和聚氧化乙烯溶解，得到前驅(qū)液； (2)在步驟(I)中得到的前驅(qū)液中加入膨脹石墨，得到混合液； (3)將步驟(2)得到混合液干燥至粉末后壓制成型，即得到復(fù)合吸附劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(2)中的所述膨脹石墨由可膨脹石墨在500°C 700°C下保溫8min 12min制得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述可膨脹石墨的粒徑為50目 80目。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(2)中加入膨脹石墨時(shí)持續(xù)攪拌所述前驅(qū)液。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述干燥的溫度為90°C 100。。。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述壓制成型的壓力為14MPa 20MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合吸附劑及其制備方法，其中復(fù)合吸附劑包括氯化鈣、膨脹石墨及聚氧化乙烯。本發(fā)明通過(guò)膨脹石墨與氯化鈣的混合，提高了吸附劑的傳熱傳質(zhì)能力，防止吸附劑的結(jié)塊，同時(shí)通過(guò)聚氧化乙烯的加入，避免了吸附劑發(fā)生松散、分層、脫落等現(xiàn)象，提高了吸附劑的機(jī)械性能。本發(fā)明提出的復(fù)合吸附劑制備方法簡(jiǎn)單易行，便于推廣。
文檔編號(hào)B01J20/30GK103191704SQ20131013477
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者葉宏, 李世民, 袁智 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)